Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The new approach to identification of parametric and momentary damages on the basis of Lindeberg – Levy’s model

Lindstedt P., Sudakowski T., Kułaszka A.

Journal of KONBiN

|

2017

|

No. 43

5--22

EN

The new approach for the assessment of reliability condition of the exploited system, based on the appropriate analysis of changes in the current parameters of technical condition aRb and the regulation condition aRc, determined from the compressed condition equation (1 and 2). While analyzing the course of momentary parameters for technical condition aRb and the regulation condition aRc, it was observed that the parametric and momentary damages can be identified on the basis of quantitative relations between momentary threshold value dpr and corresponding momentary permissible value dpr dop, which are calculated from equation (7, 8, 9) resulting from Lindeberg– Levy’s theorem. It is assumed that the damages are prevailing, when for the moment θii:dpri dopi. With the number of damages (damage map), reliability parameters for each moment of exploitation of technical object (before the catastrophic damages will occur) can be determined. Parametric damages (expected lifetime E(T) and standard deviation of expected lifetime σE(T) provides the reasonable information for the appropriate planning of the servicing of exploitative objects.

PL

Przedstawione w artykule nowe podejście do metody oceny stanu niezawodności eksploatowanego układu polega na odpowiedniej analizie zmian bieżących parametrów stanu technicznego aRb i stanu regulacji aRc, wyznaczonych ze sprzężonych równań stanu (1 i 2). Analizując przebiegi chwilowych wartości parametrów stanu technicznego aRb i stanu regulacji aRc dostrzeżono, że uszkodzenia parametryczne i chwilowe mogą być identyfikowane na podstawie ilościowych relacji między chwilową wartością progową dpr a odpowiadającą jej chwilową wartością dopuszczalną dpr dop, które oblicza się ze wzorów (7, 8, 9) wynikających z twierdzenia Lindeberg’a – Levy’ego. Zakłada się, że uszkodzenie istnieje wtedy, gdy dla chwili θii:dpri dopi. Dysponując liczbami uszkodzeń (mapą uszkodzeń) można wyznaczyć parametry niezawodnościowe dla każdej chwili eksploatacji obiektu technicznego (przed pojawieniem się uszkodzeń katastroficznych). Parametry uszkodzeń (oczekiwany czas życia E(T) i odchylenie standardowe oczekiwanego czasu życia σE(T) są przystępną informacją do odpowiedniego planowania obsług eksploatacyjnych obiektów.

2

The concept of monitoring blades of rotor machines with the identification of their vibration frequency

Rokicki E., Lindstedt P., Manerowski J., Spychała J.

Journal of KONBiN

|

2017

|

No. 44

389--412

EN

The paper presents the basis of a new method for monitoring the technical condition of rotating blades during their operation. Utilizing the measurement of blade tip instantaneous speed under subsequent sensors, enables direct determination of the blade vibration frequency. The method utilizes a diagnostic model in the form of amplitude amplification W2ij and phase shift ϕij of a diagnostic signal y(t) resulting from the operation of the blade and the signal x(t) from its environment, when the blade tip passes under a cascade of blade tip instantaneous speed sensors. The adopted diagnostic model, indirectly takes into account the current surrounding of a blade x(t) without the need to measure it [12, 14]. Evaluation of the blade technical condition in real time and static analysis shall be performed on the basis of the vibration process parameter analysis. The suggested method may play an important role in the diagnostics of rotor machine blades during their operation.

PL

W artykule przedstawiono podstawy nowej metody monitorowania stanu technicznego łopatek maszyn wirnikowych podczas ich użytkowania. Wykorzystując pomiar chwilowej prędkości wierzchołka łopatki pod kolejnymi czujnikami kaskady umożliwia się bezpośrednie wyznaczenie częstotliwości drgań łopatki. Metoda wykorzystuje model diagnostyczny w postaci wzmocnienia amplitudowego W2ij i przesunięcia fazowego ϕij sygnału diagnostycznego y(t) wynikającego z działania łopatki i sygnału x(t) jej otoczenia podczas przechodzenia wierzchołka łopatki pod kaskadą czujników prędkości chwilowej wierzchołka łopatki. Przyjęty model diagnostyczny pośrednio uwzględnia aktualne otoczenie łopatki x(t) bez konieczności jego pomiaru [12, 14]. Na podstawie analizy parametrów procesu drganiowego dokonywana będzie ocena stanu technicznego łopatki w czasie rzeczywistym oraz analiza statystyczna. Proponowana metoda może odegrać istotną rolę w diagnostyce łopatek maszyn wirnikowych podczas ich użytkowania.

3

Basics of the corrective - resonant spectral method of gas flow identification from the damaged pipeline and its experimental verification

Grądzki R., Golak K., Lindstedt P.

Journal of KONBiN

|

2017

|

No. 44

159--176

EN

An important problem in the operation of gas pipelines is the identification of accidental gas leakage from the damaged pipeline. It is the hardest when the leakage is small. A disadvantage of prior methods is that with their use is only possible to identify and locate significant outflow with only a low accuracy. In proposed method of identifying the gas flow will be used a new signal from the corrective element “r” attached to the tested pipeline and calculated from it and mass flow rate signals auto and cross power spectral density Sxx, Syy, Srr, Sxy, Sxr, Syr. Using the power spectral density signals allows for transition from the signal diagnostic to the parameter diagnostic which is more effective. Assumptions methods will be verified at the experimental station.

PL

Ważnym problemem w procesie eksploatacji gazociągów jest identyfikacja przypadkowego wypływu gazu z uszkodzonego gazociągu. Największą trudność sprawia lokalizacja i identyfikacja wycieku, gdy jest on mały. Wadą dotychczasowych metod jest to, że przy ich użyciu możliwe jest jedynie identyfikowanie znacznych wypływów i lokalizowanie ich tylko ze zgrubną dokładnością. W zaproponowanej metodzie identyfikacji wypływu gazu zostanie wykorzystany nowy sygnał z korektora r dołączonego do badanego gazociągu oraz gęstości widmowe mocy sygnałów własne Sxx, Syy, Srr i wzajemne Sxy, Sxr, Syr (gdzie y to sygnał z dowolnego czujnika ciśnienia lub masowego natężenia przepływu). Wykorzystanie do analizy mocy sygnałów pozwoli na przejście od diagnostyki sygnałowej do diagnostyki parametrycznej, która jest skuteczniejsza. Założenia metody zostaną zweryfikowane na stanowisku eksperymentalnym.

4

The technical object reliability evaluation based on the parametric and momentary failures

Lindstedt P., Manerowski J., Borowczyk H.

Journal of KONES

|

2016

|

Vol. 23, No. 2

239--246

EN

The presented paper concerns with the technical object reliability evaluation based on the parametric and momentary failures during the process of object operating. The real world data observation shows that in the case of high quality technical objects the catastrophic failure events are too rare to the credible evaluation of the object’s reliability. For that reason, the parametric and momentary failures are in the centre of attention in this paper. The set of analysed failures was obtained with the classifiers of the field data provided by the monitoring system (the failure alarms) and the diagnostic system (the functional and technical condition parameters deviation). The changes of the functioning condition potential are used to determine the symptoms of momentary failures and the changes in the potential of the technical condition to determine the symptoms of parametric failures (non-total). The assumed reliability characteristics model has the form R(t) = f(_, Rb(t), Rc(t)), (where: Rb(t) and Rc(t) – the estimators of reliability for parametric and momentary failures, symbol ‘_’ denotes catastrophic failures not covered). For the identification of R (t) as an analytical function, the estimators are computed with the field data. The Weibull distribution function due to its flexibility is often used. Such is the case in this paper. Two parameters a and b known as the scale and the shape parameters are estimated with the computerized procedure realizing least-square method. The presented examples show good fit quality even for small set of data.

5

Researches of the dynamic characteristics of the turbine jet engine in flight based on its ground tests

Golak K., Lindstedt P., Grądzki R.

Journal of KONES

|

2016

|

Vol. 23, No. 3

151--156

EN

Turbine jet engines maintenance (adjustment) actions are performed during standard ground tests, but they are used during the flight. It turns out that the characteristics of the engine determined during the ground tests from the input value "w" introduced by the engine control lever DSS are significantly different from those obtained from disturbance “z" operating in the engine during the aircraft flight. It is noticed, that improvement of the engine control state made by mechanic during aircraft ground tests may cause the deterioration of the engine performance, which is felt by the pilot. The article presents a method that allows determining the basic characteristics of the engine in flight based only on the signals measured during testing ground. This method is based on measurement the major engine signals n – engine rpm, p4 – turbine discharge total pressure, p2 – low pressure compressor inlet, mp – fuel usage, then the designation of synthetic signals y=n/p4 (which describes the engine output), u=mp/p2 (describes engine input) and further their own and cross correlation function. Next, the power spectral density functions of these synthetic signals were calculated. Power spectral density functions is a basis to determine the spectral transfer function HW(jω) (during the ground tests) and HZ(jω) (in flight) which are the basis to determine the characteristics (step response) of the turbine jet engine in flight and during ground tests.

6

Parametric and nonparametric diagnostic models for blades in the rotating machinery with environment elimination

Grądzki R., Golak K., Lindstedt P.

Journal of KONES

|

2016

|

Vol. 23, No. 2

137--145

EN

The article presents an analysis of the technical condition of the two blades with different technical conditions (for medium and low wear). It is shown that the evaluation of the blades basis only on the endoscopic research does not provide full information about the technical condition (known only the external condition of the blades). Proposed supplement endoscopic examinations of is the use of two parametric methods (the blades are tested during operation of rotating machine) based on the auto and cross power spectral density functions for the signal measured as displacement of the rotor blade tip y(t). As result of these methods is the portrait of the blades was obtained (in the form of clear colour images providing a degree of a wear), which also includes the internal condition of the blades. The additional complement to parametric methods may be nonparametric method. Auto and cross power spectral density functions (obtained from measurement of the blade tip movement) is a basis to determine the characteristics (abstract step and impulse responses) of each blade. Both parametric methods which nonparametric method clearly confirmed that the technical condition of first considered blade (no. 2) differs from the technical condition of the second blade (no. 22).

7

A framework for the reliability characteristics estimation on the experimental data

Borowczyk H., Lindstedt P., Manerowski J.

Journal of KONES

|

2016

|

Vol. 23, No. 3

57--63

EN

This paper presents a framework for the reliability characteristics estimation on the experimental data. The framework consists of the set of failures, the experimental data sources, the set of reliability characteristics, the estimation methods, the estimation goodness tests and the expert system supporting estimation and statistical inference processes. The experimental data was obtained with two main theoretical means: control theory and diagnostics. It has been observed that changes of the functioning condition potential could serve to determine the symptoms of transient (momentary) failures and the changes in the potential of the technical condition to determine the symptoms of parametric faults. Such an information is sufficient to calculate reliability characteristics before dangerous catastrophic failures occur and to calculate reliability characteristics for single object without having to deal with a numerous set of objects. The set of reliability characteristics models consists of the analysed failures combination and distribution functions used in the reliability engineering. The set of estimation methods includes analytical and numerical ones. The proposed expert system supporting estimation and statistical inference processes consists of data base (the experimental data), rule base and inferring machine.

8

Verification of diagnostic thresholds with elimination of ambient factors

Lindstedt P., Zboiński M., Deliś M., Borowczyk H.

Journal of KONBiN

|

2015

|

No. 1 (33)

61--80

EN

Measurements of signals received from ambient environment is a difficult task for technical diagnostics and becomes even infeasible in a series of cases. It is why the issues related to elimination of ambient factors from the identification process of diagnostic thresholds are truly justified. The method for elimination of environment impact is disclosed in this paper and consists in displacement of a specific set of measured diagnostic parameters (the initial set) in relation to the subsequent set of diagnostic parameters (the target set). Then the square of amplitude gain and the phase shift are calculated for these two mutually shifted data sets, which makes it possible to evaluate “cohesion” density of results obtained for diagnostic signals and thus their suitability for calculation of diagnostic thresholds. The method is characterized by the peculiarity that it takes account for ambient “environment” with no need to measure its parameters [6, 7, 8, 12, 13, 14].

PL

Trudnym do rozwiązania problemem diagnostyki technicznej jest pomiar sygnałów otoczenia. W wielu przypadkach pomiar ten jest niemożliwy. Stąd podjęcie problemu eliminacji otoczenia z procesu identyfikacji progów diagnostycznych jest zasadne. Przedstawiony sposób eliminacji otoczenia polegający na przesuwaniu danego zbioru pomiarów parametrów diagnostycznych (zbioru początkowego) względem kolejnego zbioru pomiarów diagnostycznych (zbioru następnego), a następnie wyznaczenie kwadratu wzmocnienia amplitudowego i przesunięcia fazowego dla tak przesuniętych zbiorów, pozwala ocenić „skupienie” pomiarów sygnałów diagnostycznych i stąd ich przydatność do obliczenia progów diagnostycznych. Metoda znamienna jest tą osobliwością, że uwzględnia ona „otoczenie” bez konieczności jego pomiaru [6, 7, 8, 12, 13, 14].

9

Reasons for the experimental research of gas outflows based on the signals of weak interactions between the tested model of the gas pipeline, and tested equalizer

Grądzki R., Golak K., Lindstedt P., Bartoszewicz B.

Journal of KONBiN

|

2015

|

No. 2 (34)

39--48

EN

This article applies diagnosing issues outflows of gas pipelines using specialized research equipment - equalizers. Variant with only two measuring devices (equalizers), arranged on the inlet and outlet of the pipeline, and the standard pressure transducers and flow rate were considered. The signals from the system and research equipment (equalizers) are the basis for the development of new method to test outflow of gas pipeline, which is based on the quotient of the power spectral density of signals generated by the equalizer (diagnoser) and signals measured using standard pressure transducers and flow rate. Possible use to analysis the signals power will allow go from signal diagnostic for more effective parametric diagnostic.

PL

Artykuł dotyczy zagadnień diagnozowania wycieków z gazociągów za pomocą dwóch specjalistycznych urządzeń badawczych – korektorów. Rozważany jest wariant tylko z dwoma urządzeniami pomiarowymi (korektorami), rozmieszczonymi na wlocie i wylocie rurociągu oraz zastosowaniu do pomiaru standardowych przetworników ciśnienia i natężenia przepływu. Generowane sygnały układu są podstawą do opracowania nowej metody badania wycieku z gazociągu za pomocą ilorazu gęstości widmowej mocy sygnałów generowanych przez korektor (diagnozer) do sygnałów generowanych przez standardowe przetworniki. Wykorzystanie do analizy mocy sygnałów pozwoli przejść od diagnostyki sygnałowej do skuteczniejszej diagnostyki parametrycznej.

10

Ocena wiarygodności progów diagnostycznych z sygnałów tribologicznych w otoczeniu sygnałów wibroakustycznych i funkcjonalnych

Lindstedt P., Zboiński M., Deliś M., Manerowski J.

Journal of KONBiN

|

2015

|

No. 4 (36)

17--32

PL

Wyznaczenie wiarygodnych progów diagnostycznych dla sygnałów tribologicznych np. łożysk tocznych (szczególnie gdy dysponuje się małą liczbą pomiarów 4÷5) jest przedsięwzięciem trudnym ze względu ma złożoność otoczenia, w którym łożyska te pracują. Typowym otoczeniem tego typu obiektów są: czas pracy w różnych warunkach użytkowania i sygnały towarzyszące np. wibroakustyczne. Poszukiwana ocena relacji miedzy sygnałami diagnostycznymi i otoczeniem może być wyznaczona na podstawie splotu zbioru pomiarów sygnałów diagnostycznych i otoczenia. Splot sygnałów może być zrealizowany wg algorytmu iloczynu Cauchy’ego. Następnie wyznacza się współczynnik koherencji i kwadrat wzmocnienia amplitudowego zbioru sygnałów diagnostycznych względem zbiorów różnych sygnałów otoczenia, które pozwalają ocenić spójność badanych zbiorów, a zatem i ich przydatność do wyznaczenia progów diagnostycznych dla analizowanych sygnałów tribologicznych [3, 5, 7, 9].

EN

Determination of dependable diagnostic thresholds for tribologic signals received e.g. from antifriction bearings (in particular for insufficient number of measurements, only 4÷5) is a really difficult task due to complexity of working environment where such bearings are operated. Typical working environment for such objects must take account for operation time under various working conditions and accompanying (and disturbing) signals, e.g. vibroacoustic ones. The sought assessment of the relationship between diagnostic signals and environmental noise can be determined from convolution of both diagnostic and environments signals that make up the complete set of received information. The convolution of these two series of signals can be obtained from an algorithm based on the Cauchy product. Then one has to find the coherence factor and the square of amplitude gain for the set of diagnostic signals with reference to various sets of signals received from environment, which makes it possible to evaluate cohesion of the investigated series of signals, thus their suitability to determine diagnostic threshold for tribologic signals intended for the analysis.

11

Metoda oceny dopuszczalnej wariancji dla wyników pomiarów tribologicznych na podstawie przebiegów ich kowariancji i koherencji

Zboiński M., Lindstedt P., Deliś M.

Journal of KONBiN

|

2015

|

No. 4 (36)

5--16

PL

Artykuł omawia możliwości oceny stanu technicznego łożysk tocznych na podstawie badań tribologicznych próbek oleju. Problemem jest wyznaczenie progów diagnostycznych, szczególnie gdy dysponuje się stosunkowo małą liczbą pomiarów (3, 4, 5 itp.). Ocena wariancji wyników pomiarów może być przeprowadzona z wykorzystaniem bezwymiarowego współczynnika kowariancji ρ(τ) i bezwymiarowej funkcji koherencji γ2(ω). Zbiór będzie dostatecznie zwarty gdy ρ(τ) i γ2(ω) będą dostatecznie blisko oscylować wokół wartości 1 [1, 3]. W podsumowaniu stwierdza się, że progi δ , 2δ, 3δ są wiarygodne gdy ρ(τ) and γ2(ω) wynoszą więcej niż 0,7 [6].

EN

This article discusses the possibility of assessing the technical condition of rolling bearings based on tribological tests of oil samples. The problem is to define diagnostic levels, especially when has a relatively small number of measurements (3, 4, 5 etc.). Rating variance of measurements can be performed using the dimensionless factor covariance ρ(τ) and the dimensionless coherence function γ2(ω). The set is compact enough when ρ(τ) and γ2(ω). will be close enough to oscillate around the value of 1 [1, 3]. In summary, it is concluded that the thresholds δ , 2δ, 3δ are reliable when ρ(τ) and γ2(ω) are greater than 0.7 [6].

12

Method of assessment of technical object aptitude in environment of exploitation and service conditions

Grądzki R., Lindstedt P.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2015

|

Vol. 17, no. 1

54--63

EN

In the article, results of exploitation research of three various technical objects (public transportation bus engines) are presented. Gathered data is presented in three sets (1 – concerning object, 2 – concerning driving conditions, 3 – concerning driver, where sets 2 and 3 are object environment) in form of points (expert number assessments). Relation between point information on object and point information on environment was described using coupled state interaction equations. Such approach allowed to determine the following for each moment of exploitation: technical condition parameter aT and operating condition parameter aR, therefore in each moment of exploitation data regarding operating and technical condition of exploited object (bus) is available. This data allows for identification of object aptitude condition and thus optimally control processes of exploitation and service of particular objects as element of set of objects and set of objects.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksploatacyjnych trzech różnych obiektów technicznych (silników autobusów komunikacji miejskiej). Zebrana informacja została przedstawiona w 3 zbiorach (1 – dotyczy obiektu, 2 – dotyczy warunków jazdy, 3 – dotyczy kierowcy; przy czym zbiory 2 i 3 stanowią otoczenie obiektu) w postaci umownych punktów (eksperckich liczbowych ocen). Relację między punktową informacją o obiekcie i punktową informacją o otoczeniu opisano za pomocą sprzężonych równań stanu. Takie podejście pozwoliło wyznaczyć dla każdej chwili eksploatacji: parametr stanu technicznego aT i parametr stanu działania aR, Zatem w każdej chwili eksploatacji może być dostępna informacja o stanie technicznym i stanie działania każdego eksploatowanego obiektu (autobusu). Informacja ta pozwala identyfikować w każdej chwili stan zdatności obiektu, a zatem pozwala optymanie sterować procesami użytkowania i obsługi poszczególnych obiektów jako elementu zbioru obiektów i zbiorem obiektów.

13

Korelacyjno-widmowa metoda diagnozowania układów łożyskowania z wykorzystaniem sygnałów zużyciowych w procesie eksploatacji napędów turbinowych

Lindstedt P., Zboiński M., Deliś M., Spychała J., Kowalski M.

Prace Naukowe Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych

|

2014

|

nr 34

3—83

PL

W pracy przedstawiono tribologiczną (zużyciową) metodę diagnozowania układów łożyskowania z korelacyjno-widmowym sposobem jej weryfikacji. Badano zbiory pomiarów koncentracji Cu i Fe wykonanych za pomocą spektrometrii fluorescencji rentgenowskiej (XRF) i optycznej spektrometrii emisyjnej (MOA) dla układów łożyskowania 2 silników. Wyznaczono progi statystyczne µ+σ, µ +3 σ, µ +3σ dla zbioru 2 silników i osobno dla silnika 1 i silnika 2, wykorzystując do tego 3, 4 ... 28 pomiarów. Przeprowadzono weryfikację tych progów na podstawie badań spójności pomiarów określonej na podstawie ich kowariancji (korelacji pomiarów) i koherencji (splot pomiarów). Rozważono możliwość kompleksacji metody diagnozowania tribologicznej i wibroakustycznej i zaproponowano, ażeby sygnały wibroakustyczne zostały przyjęte jako otoczenie dla sygnałów tribologicznych (zużyciowych). Ważną i nowatorską częścią pracy jest sposób eliminacji otoczenia (nalot, sygnały wibroakustyczne) z procesu diagnozowania, co w efekcie daje możliwość diagnozowania tylko na podstawie sygnałów tribologicznych.

EN

This paper presents tribological method of diagnosing bearing systems with correlation-spectral method of its verification. Sets of measurements of concentration of Cu and Fe made by X-ray fluorescent and optical emission spectrometry for two engines bearing systems were tested. Statistical levels were determined µ+σ, µ +3 σ, µ +3σ for a set of two engines end separately for first and second engine, using the 3, 4 ... 28 measurements. A verification of these levels based on testing traceability which was on the basic of the covariance (correlation on measurements) and the coherence (plexus of measurements). Considered the possibility of complexation methods of diagnosis tribological and vibroacoustic and was proposed to vibration signals has been adopted as the environment for signals tribological (wear). An important and an innovative part of the thesis is a method for eliminating environment (fly hours, vibration signals) from diagnostic process, in effect gave possibility only diagnosis with tribological signals.

14

Technical object environment signals and its elimination from diagnostic model

Golak K., Grądzki R., Lindstedt P.

Journal of KONES

|

2013

|

Vol. 20, No. 2

121--126

EN

Diagnostics of many common technical objects (compressor blades, oil pipelines) has been noticed to be realized mostly on the basis of measured diagnostic signals resulting from object operation without sufficient consideration given to usually difficult to measure signals of its environment. Such approach is inconsistent with basic rule of diagnostics that strictly orders research and analysis of technical condition in environment (PN-90/N-04002). Hence many works occurred concerning diagnostics of technical objects (e.g. compressor blades – in motion and in repose), characterized by the fact, that environment signals are taken into consideration without necessity of measuring them [2-7]. A necessity exists to elaborate new object diagnostic methods in repose and in operation including environment but without need (if possible) of using frequently unavailable or difficult to measure environment signals. This problem is solved by diagnostic methods based on diagnostic models allowing, through special operations, for elimination of real environment. Elimination of environment from model is possible as an effect of proper conduct of diagnostic research that in base form should include measurement of environment and diagnostic signals. In models A2 T12T01 and φT12T01 dependence on environment does not occur. Hence each change of model must be interpreted only as change of object technical condition. Such models might be applied for various objects operating in complex environments (eg. oil pipelines, bearings, etc.).

15

Prediction of estimates of technical object’s reliability on the basis of damage determined from lindberg levy’s claim and multiplicity of the set specified from ergodicity stream damage

Lindstedt P., Sudakowski T., Grądzki R.

Journal of KONES

|

2013

|

Vol. 20, No. 1

179--184

EN

During the exploitation one problem still unsolved is that of determining reliability characteristics for single (individual or small set) technical object. This particularly concerns identification of damage set (parametrical and momentary) as well as determination of substitute cardinality of objects set, where in fact this equals 1, 2, 3 at the most. The article presents a method of determining parametrical and momentary damages from iteration equations: D K= aRb DK + bRbU , (1) UW = aRc U + bRc DK , (2) where: DK – complex diagnostic signal, UW – net environment signal (manner of use), aRb – technical condition parameter, aRc – exploitation condition parameter (exploitation potential), bRb – parameter of environment (manner of use) influence intensity on technical condition, bRc – intensity parameter of technical condition (physical wear) influence on technical object operation quality. Assumption is made that if current value of aRb technical condition parameter is higher than aRb dop (permissible) stemming from central limit theorem, parametrical damage occurs and analogically if value of exploitation condition parameter aRc is higher that aRc dop, momentary damage occurs. Additional assumption is made that substitute cardinality of objects set might be deputized by properly long observation of single object, as resulting from assumption of damage flux ergodicity. Therefore, having damages number (parametrical and momentary) and large enough substitute cardinality for a single object, unreliability estimators might be calculated and thus reliability characteristics of technical object. Presented method of determining reliability characteristics is based on virtually not dangerous parametrical and momentary damages that occur before extremely dangerous catastrophic damage. Method has been verified in practices on bearing systems of two pump complexes of second grade pump station in Jurowce Water Purification Plant of Białystok Water Department.

16

Metoda oceny dopuszczalnej wariancji dla wyników pomiarów tribologicznych na podstawie przebiegów ich kowariancji i koherencji

Zboiński M, Lindstedt P., Deliś M.

Journal of KONBiN

|

2013

|

No. 3-4 (27-28)

73--86

PL

Artykuł omawia możliwości oceny stanu technicznego łożysk tocznych na podstawie badań tribologicznych próbek oleju. Problemem jest wyznaczenie progów diagnostycznych, szczególnie gdy dysponuje się stosunkowo małą liczbą pomiarów (3, 4, 5 itp.). Ocena wariancji wyników pomiarów może być przeprowadzona z wykorzystaniem bezwymiarowego współczynnika kowariancji ρ(τ) i bezwymiarowej funkcji koherencji γ2(ω). Zbiór będzie dostatecznie zwarty gdy ρ(τ) i γ 2(ω) będą dostatecznie blisko oscylować wokół wartości 1 [1, 3]. W podsumowaniu stwierdza się, że progi δ, 2δ, 3δ są wiarygodne gdy ρ(τ) i γ 2(ω) wynoszą więcej niż 0,7 [6].

EN

This article discusses the possibility of assessing the technical condition of rolling bearings based on tribological tests of oil samples. The problem is to define diagnostic levels, especially when has a relatively small number of measurements (3, 4, 5 etc.). Rating variance of measurements can be performed using the dimensionless factor covariance ρ(τ) and the dimensionless coherence function γ2(ω). The set is compact enough when ρ(τ) and γ 2(ω) will be close enough to oscillate around the value of 1 [1, 3]. In summary, it is concluded that the thresholds δ, 2δ, 3δ are reliable when ρ(τ) and γ 2(ω) are greater than 0.7 [6].

17

The assessment of object usability on the basis of instantaneous values of technical condition and regulation state parameters

Lindstedt P., Sudakowski T.

Journal of KONES

|

2012

|

Vol. 19, No. 2

305-312

EN

In the process of using a complex technical object, it is deregulated, worn and its reliability is decreased. Therefore, it is required that its status, technical state and reliability should be observed during its normal use and handling. The results of such observations allow a synthetic (complex) assessment of suitability of the object, determining its ability to properly carry out its tasks in accordance with its intended purpose. A continuous observation of changes of technical condition on the basis of relationship between the diagnostic signals (output) and the input signals (environment) allow evaluation of the regulation state of the object [4, 5]. An innovative method of assessment of the operated system usability presented in the article concerns an adequate analysis of the changes to aRb technical condition and aRc, regulation state current parameters formed from coupled equations of state (1 and 2) [1, 2, 3, 7]. While analysing the waveforms of instantaneous values of aRb technical condition and aRc regulation state parameters, it has been observed that parameter and instantaneous damage can be identified on the basis of quantitative relationships between the instantaneous threshold value of dpr and the corresponding instantaneous value of dpr dop, which are calculated from the following formulas (7, 8, 9). It is assumed that damage exists if for the instant theta i . dpri greather than d prdop i . Having the quantity of damage, reliability characteristics can be determined for every time of technical object exploitation (prior to the occurrence of catastrophic damage) [6].

18

Newtonian and Bergsonian time in technical diagnostics

Borowczyk H., Lindstedt P., Manerowski J.

Journal of KONES

|

2012

|

Vol. 19, No. 2

61-66

EN

Testing and reasoning are two main closely related diagnostic activities. Diagnostic testing is realized in Newtonian (short) time while diagnostic reasoning - in (long) Bergsonian time. Both sort of time are used to analyze different kinds of problems in diagnostics and reliability of technical objects. Newtonian and Bersonian time differentiation needs some expert knowledge. In this paper, considerations are based on observation that Newtonian time of diagnostic testing is related to object maintenance (adjustment) and Bergsonian time is related to object is reliability. A significant change of the object’s technical condition (signals or parameters of the state) causes changes of its regulation state (quality indicators change) and the characteristics of reliability. As it is required for the operation and reliability to be always appropriate and permanent, the control should be adjusted to functional needs of the object, and the use should be adapted to the current characteristics of reliability. Therefore, change of the settings of the control device (made during the handling of the object) represents the change of technical condition and state of reliability. It is presumed that, during the operation of a technical object, the selection of the control settings for damaged object is impossible. This fact, when predicted, becomes the basis for the prediction of the object reliability.

19

Możliwości oceny wyników badań diagnostycznych łożysk tocznych z korelacji sygnałów łożyska i jego otoczenia

Zboiński M, Lindstedt P., Deliś M.

Journal of KONBiN

|

2012

|

No. 2 (22)

109--118

PL

Artykuł omawia możliwości oceny wyników badań diagnostycznych łożysk tocznych z uwzględnieniem sygnałów od łożyska oraz od jego otoczenia. Sygnały diagnostyczne uzyskane są metodami tribologicznymi, a otoczenie funkcjonalnymi. Relacje między tymi sygnałami opisane są funkcjami korelacji własnej i wzajemnej. Wykazano, że dla małej liczby pomiarów (3, 4) progi diagnostyczne μ+σ, μ+2σ, μ+3σ będą wiarygodne gdy kowariancja yxy2 będzie bliska 1, a wzmocnienie amplitudowe |A|2 będzie bliskie 0.

EN

The article discusses the opportunities of evaluation results of ball bearings diagnostic tests including signals from bearing and its environment. Diagnostic signals are obtained tribological methods, signals from environment functional methods. Relations between the two signals are described autocorrelation functions and cross. It has been shown that for a small number of measurements (3, 4) diagnostic thresholds μ+σ, μ+2σ, μ+3σ are reliable if covariance yxy2 will be close to 1, and the strengthening of amplitude |A|2 is close to 0.

20

Determination of parameters of a technical and control states of the bus engine by using its discretized operation information

Grądzki R., Lindstedt P.

Journal of KONBiN

|

2012

|

No. 2 (22)

97--108

EN

The paper presents fundamentals of an innovative diagnostic method using operation information (imported in the form of dimensionless number of points). This process consists in the fact that for any change in the signal (depending on the signal value and the time when the change occurs) appropriate number of points determined by the by experts is assigned. The existing methods of assesing the operability include summing of all the points and then determining the current state and maintance level [10]. The proposed method uses these signals expressed in the form of points to determine the coupled interaction equations [3] defining parameters of the control and technical states, which are the basis for the assessment of the plant’s operability. In addition, the changes in control and technical states can be used to identifiy the parametric and momentary failures, and thus for the continuous monitoring of plants operability [7].

PL

W artykule przedstawiono założenia nowatorskiego sposobu wykorzystywania informacji eksploatacyjnej (sprowadzonej w postaci bezwymiarowej liczby punktów). Proces ten polega na tym, że każdej zmianie sygnału (w zależności od jej wartości i chwili pojawienia) przypisana jest odpowiednia ustalona przez ekspertów liczba punktów. W dotychczasowych metodach badania zdatności obiektów następuje sumowanie wszystkich punktów, a następnie określenie stanu, w jakim znajduje się obiekt oraz stopnia jego wyeksploatowania [10]. Zaproponowana nowa metoda polega na wykorzystaniu tychże sygnałów wyrażonych w postaci punktowej do wyznaczenia ze sprzężonych równań interakcji stanu [3] parametrów stanu regulacji i stanu technicznego, które są podstawą do oceny stanu zdatności obiektu. Dodatkowo ich przebiegi pozwolą na identyfikację uszkodzeń parametrycznych i chwilowych, a stąd pozwala to na ciągłą kontrolę stanu niezawodności obiektu w czasie eksploatacji [7].